(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂の内層の外面に電熱線を巻回し、この電熱線を覆うように、前記内層の外面に少なくとも二層からなる熱可塑性樹脂の外層を射出成形する電気融着継手の成形方法において、
前記内層の外面に、前記電熱線を巻回させる溝を電熱線直径の０．５〜２倍に形成させ、この内層の外面温度を４０℃以下とすると共に、前記外層の成形型内圧を３００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2以下とし、その時の射出樹脂温度を２３０〜２７０℃としたことを特徴とする電気融着継手の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂の内層の外面に電熱線を巻回し、この電熱線を覆うように熱可塑性樹脂の外層を射出成形した後に、前記電熱線に通電して内外層間を再融着する電気融着継手の成形方法及び電気融着継手に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては、特開平９−２０７２２４号公報に示す図４のようなものがある。
【０００３】
すなわち、図４において、外部コネクタ１に連結されている電熱線２を、熱可塑性樹脂の内層４の外面に巻回し、この電熱線２を覆うように、内層４の外面に熱可塑性樹脂の二層５，６以上からなる外層７を射出成形した２つの継手を、その端面３で突き合わせ融着して、所定の長さに一体形成させた電気融着継手１０が示されている。
【０００４】
この電気融着継手１０の成形においては、常温に保たれている内層４の外面温度を４０℃以上に加熱し、この加熱された内層４の外面に射出成形する外層７の射出樹脂温度を２４０℃乃至２７０℃として形成させている。また、前記内層４の外面に設けた電熱線２を卷回させる溝は、１ｍｍ以下で形成させることが、開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のものにあっては、内層４の外面温度を４０℃以上の高温に設定しているので、この熱により内層４に巻かれた電熱線２が膨張して、外層７の射出成形時に電熱線２が溝４ａから外れて短絡したり、射出成形した外層７の冷却に時間を要して生産性が低下するという問題が有った。
【０００６】
また、溝深さが１ｍｍ以下であるため、所定の溝に電熱線２が巻き難い上に、内層４と外層７との接触面積が小さく、充分な層間剥離強度が得難いという問題もあった。
【０００７】
それで、この発明は、外層の射出成形によって内層に巻回された電熱線が外れることなく、また冷却時間の短縮ができて生産性がよく、また電熱線の巻回用の溝が深く外層との融着面積が広くとれて、充分な層間剥離強度が得られる電気融着継手の成形方法及び電気融着継手を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、熱可塑性樹脂の内層の外面に電熱線を巻回し、この電熱線を覆うように、前記内層の外面に少なくとも二層からなる熱可塑性樹脂の外層を射出成形する電気融着継手の成形方法において、前記内層の外面に、前記電熱線を巻回させる溝を電熱線直径の０．５〜２倍に形成させ、この内層の外面温度を４０℃以下とすると共に、前記外層の成形型内圧を３００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2以下とし、その時の射出樹脂温度を２３０〜２７０℃としたことを特徴としたことを特徴としている。
【０００９】
この様に形状及び成形条件を設定したものにあっては、溝から外れることなく電熱線が巻回された内層の外面に、高い成形型内圧になるように外層用樹脂が設定温度域で射出され外層が形成されるので、充分に層間が融着した電気融着継手が成形できる。したがって、仮に融着が不充分なところがあっても、短絡することなく溝内に巻回された電熱線により、再融着できて完全な融着を得ることができる。
【００１０】
（削除）
【００１１】
ここで、熱可塑性樹脂とは、特に限定するものではないが、具体的には高密度・中密度・低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルサルファイド、ポリオキシメチレン、ＡＢＳ、ＡＥＳなどを指している。
【００１２】
また、ここで、電熱線とは、一例として、ＪＩＳには実用電熱材として規定されているニクロム合金を線状にした、いわゆるニクロム線を指している。そして、本実施の形態においては、線径が２ｍｍ程度のものを使用して、内層の外面に巻回し、外部に設けたコネクタと連結させている。
【００１３】
（削除）
【００１４】
（削除）
【００１５】
（削除）
【００１６】
（削除）
【００１７】
（削除）
【００１８】
（削除）
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る電気融着継手の成形方法及び電気融着継手の発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
図１において、２１は電気融着継手で、径違いの管を継ぐ段付き継手になっており、左右の開口２３１，２３２の径を異にしている。図１の断面部に示すように、段付き薄肉管である内層２３を設け、この内層２３の外面２３ａを覆うように所定の肉厚に成形した下層２２ｂを設け、この下層２２ｂの外面を覆うように所定の肉厚に成形した上層２２ａを設けて、多層の電気融着継手２１を構成させている。
【００２１】
また、内層２３の外面２３ａの一部には、周回する所定の深さの溝２３Ａを形成させている。
【００２２】
そして、この溝２３Ａには電熱線２５を巻回させ、その端部は外層２２の所定の位置に設けたコネクタ２６に結線させている。したがって、このコネクタ２６により外部から通電でき電熱線２５を発熱させて、内外層２２，２３の接面部２４を再融着させて融着できる構成としている。
【００２３】
図２においては、内層２３と下層２２ｂとの接面部２４を示している。そして、内層２３の外面には溝２３Ａが形成され、この溝２３Ａに電熱線２５が巻回され、この電熱線２５を覆うように下層２２ｂが射出成形されて、電熱線２５を上下から抱え込む接面部２４が形成された状態を示している。
【００２４】
また、図２中、ｈは溝深さを示している。この溝深さｈは、電熱線２５の直径の０．５倍（設定値の下限）である場合の例を示している。
【００２５】
図３においては、図２と同様に接面部２４を示しており、図３中、Ｈは溝深さを示しており、この溝深さＨは、電熱線２５の直径の２倍（設定値の上限）である場合の例を示している。そして、図２の場合と同様に、この溝２３Ａに電熱線２５が巻回され、その上から下層２２ｂの樹脂が射出成形されて、この電熱線２５を溝２３Ａの中に埋め込むように形成された接面部２４を示している。
【００２６】
上述したように、溝深さｈ，Ｈを電熱線２５の直径の０．５〜２倍の間に設定することによって、電熱線２５は、溝２３Ａから外れて短絡することなく、所定の間隔に巻回することができる。
【００２７】
したがって、続く外層２２の射出成形においても、電熱線２５は外れることなく成形されて、その後の外部からの通電で、電熱線２５は均質な発熱となって、所望の層間剥離強度の得られる再融着が可能となる。
【００２８】
【実施例】
以下に、電気融着継手の呼び径２００ｍｍのものの実施例を検査結果とともに示す。すなわち、内層の外面に外層を射出成形した後、通電し発熱させて融着させ、２４時間後の内外層間の剥離の有無を目視検査した。
【００２９】
そして結果として、実施例・比較例での成形条件及び検査結果を、表１に一覧表示した通り、前述した設定形状・成形条件を適用した実施例のものは、全て所望の剥離強度を有する電気融着継手として成形できることが確認できた。
【００３０】
なお、成形型内圧は、成形型のキャビティ面に埋め込んだ圧力計で計測した。外層用熱可塑性樹脂の射出樹脂温度は、パージ樹脂の温度を表面温度計で計測した。また、内層に設けた電熱線を巻回する溝深さは、電熱線の直径２ｍｍを１とした相対値で示した。また、ここで使用した上層及び下層の熱可塑性樹脂は、何れも高密度ポリエチレンとした。
【００３１】
［実施例１］図１に示す形状とほぼ同形状で内層と外層とからなる電気融着継手（呼び径２００ｍｍ）を、射出成形して形成させた。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００３２】
検査結果：内外層間に剥離は全く見られず、良好である。
【００３３】
［実施例２］実施例１と同様に電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００３４】
検査結果：内外層間に剥離は全く見られず、良好である。
【００３５】
［実施例３］実施例１と同様に電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００３６】
検査結果：内外層間に剥離は全く見られず、良好である。
【００３７】
［実施例４］実施例１と同様に電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００３８】
検査結果：内外層間に剥離は全く見られず、良好である。
【００３９】
［実施例５］実施例１と同様に電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００４０】
検査結果：内外層間に剥離は全く見られず、良好である。
【００４１】
〔比較例１〕実施例１と同様の電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００４２】
検査結果：外層成形型の内圧が２００ｋｇｆ／ｃｍ2 と低すぎて、内外層間に空気が残り、検査数１０個のうち１個に、剥離がみられた。
【００４３】
〔比較例２〕実施例１と同様の電気融着継手を成形した。このときの成形条件は、表１に示す通りである。
【００４４】
検査結果：内層の溝深さが３倍と大きすぎて、内層の溝部に空気が閉じ込められて残り、検査数１０個のうち２個に、剥離が見られた。
【００４５】
【表１】
0004511683.tif 000002
【００４６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、内層の外面温度を４０℃以下としたので、内層の上面に射出した外層の冷却が速くなる。したがって、生産性が上がりコストの低減が図れる。
【００４７】
また、外層の成形型内圧を３００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2以下としたので、内層の外面に強い圧力がかかり、層間剥離強度が向上する。したがって、各層間での剥離が防止できて、品質の向上が図れる。
【００４８】
さらに、射出樹脂温度を２３０〜２７０℃としたので、この高い射出樹脂温度によって、内層の外面に射出された外層との層間剥離強度が向上する。したがって、各層間での剥離が防止できて、品質の向上が図れる。
【００４９】
また、溝深さを電熱線直径の０．５〜２倍としたので、電熱線は溝から外れることなく巻回することができる。したがって、所定の位置に安定して生産性よく巻回ができ、また、溝から外れ難いので、電熱線が短絡することが防止できる。したがって、通電させても所定の温度となって、再融着が確実に行える安定した電気融着継手が得られる。
【００５０】
このように、請求項１の発明によれば、溝から外れることなく電熱線が巻回された内層の外面に、高い成形型内圧で、また所定の射出樹脂温度の外層用熱可塑性樹脂が射出されるので、充分に層間が融着した電気融着継手を得ることができ、電熱線の加熱で再融着させても剥離を起こすことがなく、品質の安定が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態の電気融着継手を一部断面で示す説明図である。
【図２】図１の接面部の溝深さｈを示す説明図である。
【図３】図１の接面部の溝深さＨを示す説明図である。
【図４】従来技術に係る電気融着継手を示す説明図である。
【符号の説明】
２１…電気融着継手
２２…外層
２３…内層
２３ａ…外面
２３Ａ…溝
２５…電熱線
【図１】
0004511683.tif 000003
【図２】
0004511683.tif 000004
【図３】
0004511683.tif 000005
【図４】
0004511683.tif 000006